Nature：我国科学家在真核生物中揭示一种新的源自维生素C的DNA修饰
来源：本站原创 2019-05-12 15:37
2019年5月12日讯/生物谷BIOON/---将胞嘧啶甲基化为5-甲基胞嘧啶（5mC）是许多生物中普遍存在的DNA修饰。TET双氧酶对5mC的连续氧化导致一系列额外的表观遗传标记出现并促进哺乳动物的DNA去甲基化。然而，TET同源物在其他真核生物中的酶活性和功能仍然很大程度上未被探索。在一项新的研究中，中国科学院上海生化与细胞生物学研究所的徐国良（Guo-Liang Xu）课题组、复旦大学生命科
2019年5月12日讯/生物谷BIOON/---将胞嘧啶甲基化为5-甲基胞嘧啶（5mC）是许多生物中普遍存在的DNA修饰。TET双氧酶对5mC的连续氧化导致一系列额外的表观遗传标记出现并促进哺乳动物的DNA去甲基化。然而，TET同源物在其他真核生物中的酶活性和功能仍然很大程度上未被探索。
在一项新的研究中，中国科学院上海生化与细胞生物学研究所的徐国良（Guo-Liang Xu）课题组、复旦大学生命科学学院的唐惠儒（Huiru Tang）课题组和中国科学院水生生物研究所的黄开耀（Kaiyao Huang）课题组发现莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）含有一种5mC修饰酶（CMD1），它是TET同源物并通过碳-碳键催化甘油基结合到5mC的甲基基团上，从而导致两种立体异构的碱基产物产生。CMD1的催化活性需要Fe(II)及其结合基序His-X-Asp的完整性，这种结合基序在铁依赖性双加氧酶中是保守的。相关研究结果于2019年5月1日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“A vitamin-C-derived DNA modification catalysed by an algal TET homologue”。
然而，与之前描述的使用2-氧戊二酸作为共底物（co-substrate）的TET酶不同的是，CMD1使用L-抗坏血酸（即维生素C）作为必需的共底物。维生素C将它的甘油基部分提供给5mC，同时伴随着乙醛酸和二氧化碳的形成。这种源自维生素C的DNA修饰存在于野生型莱茵衣藻的基因组中，但是在CMD1突变莱茵衣藻的基因组中以低得多的水平存在着。CMD1突变细胞在暴露于高光水平下的适应性也降低了。
LHCSR3是一个在高光条件下保护莱茵衣藻免受光氧化损伤的关键基因。与野生型细胞相比，它在CMD1突变细胞中高度甲基化和下调，从而导致光保护性的非光化学猝灭能力下降。
因此，这项新的研究鉴定出真核生物中的一种新的DNA碱基修饰，这种修饰是由一种不同的TET同源物催化，并且令人意外地源自于维生素C。此外，它还描述了这种DNA碱基修饰可起着一种潜在的表观遗传标记的作用，因而可能在调节光合作用中抵消DNA甲基化。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Jian-Huang Xue et al. A vitamin-C-derived DNA modification catalysed by an algal TET homologue. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1160-0.
在一项新的研究中，中国科学院上海生化与细胞生物学研究所的徐国良（Guo-Liang Xu）课题组、复旦大学生命科学学院的唐惠儒（Huiru Tang）课题组和中国科学院水生生物研究所的黄开耀（Kaiyao Huang）课题组发现莱茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）含有一种5mC修饰酶（CMD1），它是TET同源物并通过碳-碳键催化甘油基结合到5mC的甲基基团上，从而导致两种立体异构的碱基产物产生。CMD1的催化活性需要Fe(II)及其结合基序His-X-Asp的完整性，这种结合基序在铁依赖性双加氧酶中是保守的。相关研究结果于2019年5月1日在线发表在Nature期刊上，论文标题为“A vitamin-C-derived DNA modification catalysed by an algal TET homologue”。
图片来自Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1160-0。
然而，与之前描述的使用2-氧戊二酸作为共底物（co-substrate）的TET酶不同的是，CMD1使用L-抗坏血酸（即维生素C）作为必需的共底物。维生素C将它的甘油基部分提供给5mC，同时伴随着乙醛酸和二氧化碳的形成。这种源自维生素C的DNA修饰存在于野生型莱茵衣藻的基因组中，但是在CMD1突变莱茵衣藻的基因组中以低得多的水平存在着。CMD1突变细胞在暴露于高光水平下的适应性也降低了。
LHCSR3是一个在高光条件下保护莱茵衣藻免受光氧化损伤的关键基因。与野生型细胞相比，它在CMD1突变细胞中高度甲基化和下调，从而导致光保护性的非光化学猝灭能力下降。
因此，这项新的研究鉴定出真核生物中的一种新的DNA碱基修饰，这种修饰是由一种不同的TET同源物催化，并且令人意外地源自于维生素C。此外，它还描述了这种DNA碱基修饰可起着一种潜在的表观遗传标记的作用，因而可能在调节光合作用中抵消DNA甲基化。（生物谷 Bioon.com）
参考资料：
Jian-Huang Xue et al. A vitamin-C-derived DNA modification catalysed by an algal TET homologue. Nature, 2019, doi:10.1038/s41586-019-1160-0.
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